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色谱柱的监控与维护
在色谱分析中，色谱柱的性能至关重要，离子色谱也不例外。瑞士万通离子色谱的用户应定期检查其色谱柱的性能，如果性能明显下降，则需要采取措施来恢复色谱柱的正常功能或更换色谱柱，避免带来分析误差或耽误正常分析进度。 在本文中，我们将向您介绍如何评估色谱柱性能、应该监控哪些参数以及可以采取哪些措施来维持和找回色谱柱性能。
新色谱柱启用
当您第一次使用色谱柱时，我们建议您检查其初始性能。 每一根瑞士万通色谱柱都会带有一份分析证书 (CoA)，这也是您判断色谱柱初始性能的依据。使用分析证书 (CoA)中
将所得的结果参数与分析证书 (CoA)中列出的值（如保留时间、理论塔板数、不对称度、分离度和峰高）进行比较便可以评估色谱柱的性能了。
定期监测色谱柱性能
已经在使用的色谱柱也应该定期监测！因为色谱柱性能会因样品类型、相关分析条件以及仪器设置而异，所以我们建议您使用日常测试样品的色谱条件对标准溶液进行测试，来确定色谱柱性能。 即便是观察到性能下降，是否能够继续使用也取决于您的具体应用。
下面，我们来介绍如何根据五个性能指标来确定您的色谱柱性能以及如何防止色谱柱性能下降。
B背压
监测背压：首次使用新色谱柱时，将色谱柱标准分析条件下的背压值保存为参考值（MagIC Net 中的“公共变量”）。 然后监控初始背压与当前测定期间背压的差异。
如果与保存的初始值相比背压有所增加，则表明已有颗粒物沉积在保护柱或分离柱中。 如果增加值大于 1 MPa，则必须采取措施。 首先，您应该检查保护柱和分离柱哪个被污染，如果是保护柱，则应该更换它，因为这是它的主要功能；如果是分离柱，请将其从系统中取出，调转方向重新安装，在不连接抑制器和检测器的情况下反向冲洗色谱柱冲洗数小时。如果不能改善，则需要更换分离柱。绝对不能在超出色谱柱允许的最大背压的情况下进行分析。
保留时间
保留时间的变化也可以表征色谱柱性能，我们通常通过色谱图中最后一个分析物峰的保留时间来确定这项指标。 例如硫酸盐，它通常会在标准阴离子色谱图的末尾出峰。 在这里，我们同样可以将其初始值保存为MagIC Net 中的公共变量。
如果保留时间不稳定，可能是环境空气中的二氧化碳或淋洗液中存在的气泡引起的。这些问题非常容易解决（见表 1）。
表 1. 色谱柱常见问题预防与处理。
| 故障 | 原因 | 预防及修正方案 |
|---|---|---|
| 系统压力升高 | 保护柱被颗粒物堵塞 | Replace the guard column. |
| 分离柱被颗粒物堵塞 | 反向冲洗分离柱：
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| 样品中含有颗粒物 | 对样品进行前处理，比如使用英蓝超滤技术在线去除颗粒物 | |
| 保留时间缩短 | 淋洗液中碳酸盐含量增加 | 空气中的二氧化碳会影响淋洗液中的碳酸盐/碳酸氢盐平衡。 碳酸盐/碳酸氢盐淋洗液洗脱能力随时间变弱； 氢氧化物淋洗液洗脱能力随时间增强。
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| 淋洗液中气泡影响 | 淋洗液中的气泡会导致淋洗液流动不稳定，系统压力可以很好的反应这一问题。正常情况下系统压力应该在±0.1 MPa 的范围内保持稳定。 |
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高价离子导致色谱柱容量降低 |
根据色谱柱说明书再生色谱柱。 | |
| 分离度降低 | 淋洗液保存时间过长或配置错误 | 洗脱液应现用现配并确保正确配置，特别是不要混淆碳酸盐和碳酸氢盐。 |
| 沉积在保护柱中的污染物的吸附作用 | 更换保护柱 | |
| 沉积在分离柱中的污染物的吸附作用 | 根据色谱柱说明书再生色谱柱。 | |
| 理论塔板数降低 | 保护柱被污染 | 更换保护柱 |
| 分离柱被污染 | 根据色谱柱说明书再生色谱柱。 | |
| 分离柱过载 | 分离柱可能因样品中的离子含量过高等因素而过载。
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| 色谱系统中死体积影响 |
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| 不对称度增加 | 保护柱污染 | 更换保护柱 |
| 分离柱被污染 | 根据色谱柱说明书再生色谱柱。 |
色谱柱使用过程中容量损失可能是由于高价离子的存在而引起的，这些离子由于与固定相的相互作用过于强烈而难以去除。 此时应根据色谱柱说明书对色谱柱进行再生，以消除这些污染。 如果再生无效，则应该考虑更换色谱柱，尤其是在容量持续损失的情况下。
如果固定相上官能团脱落，也会发生容量损失。 在这种情况下，色谱柱无法再生，必须更换。
分离度
我们可以通过色谱柱初始分离度与本次实验分离度的比较来监控色谱柱性能。如果两个峰的分离度 R > 1.5，则认为这两个峰是基线分离的（见下图）。 然而，在样品中多个待测物保留时间比较集中或峰展宽比较大的情况下，则需要更高的分离度以确保基线分离。
如果分离度下降，首先要排除淋洗液和离子色谱系统的问题。如果排除了这些，则可能是保护柱或分离柱中污染物的吸附作用造成的。 如果是保护柱的问题则需要更换受污染的保护柱。 如果是分离柱的问题，则应根据色谱柱说明书对其进行再生。 如果分离度继续下降，那就只能更换色谱柱了。
理论塔板数
如前所述其他参数一样，我们也可以将 MagIC Net 中的初始理论塔板数保存为公共变量。 一般情况下我们使用最后一个出峰离子的理论塔板数作为参考——在阴离子色谱图中，通常还是采用硫酸盐。 此外理论塔板数也与分析物浓度有关，因此，理想的做法是采用已知浓度的标准品来监测此项参数。MagIC Net 软件中用户定义的结果选项可以自动跟踪理论塔板数的变化。
理论塔板数的减少可能表明离子色谱系统中存在死体积（表 1），也有可能是色谱柱因样品中的含盐量过高而过载。 如果理论塔板数下降超过 20%，则表明色谱柱性能正在下降，可能需要对色谱柱进行处理，当然这也取决于您的应用对色谱柱性能的要求。
如果是保护柱导致色谱柱性能下降，则应更换保护柱。 如果问题出在分离柱上，我们建议根据色谱柱说明书对色谱柱进行再生，以消除可能存在的任何有机或无机污染。 如果情况没有改善，您应该考虑更换色谱柱，特别是理论塔板数呈持续下降的趋势的时候。
不对称度
使用与测试样品时相同的分析条件下测定标准品来确定待测离子的初始不对称度，将其保存为公共变量，然后跟踪分析过程中不对称度随时间的发展。 不对称度的最大可接受值因待测离子而异，例如，钙和镁峰最初呈现出相对较高的不对称度。
不对称度的定义为峰中心线到峰下降侧的距离（下图B）除以峰中心线到峰上升侧的距离（下图A） ，其中两个距离都是在峰高的 10% 处测量的。 一些药典可能使用其他计算方式，请确认符合当地的要求。
不对称度（AS） >1 表示峰有拖尾，AS < 1 表示峰前移。 理想的情况是峰不对称度尽可能接近 1。通常，当不对称度 AS >2 或 AS <0.5 时，认为色谱柱性能下降。 根据实验要求，此时需要采取措施以提高对称性和积分的准确度。
不对称度高的原因可能是离子色谱仪引起的，比如死体积。 如果不是这种情况，则需要确定问题是保护柱还是分离柱引起的。 如果是保护柱导致不对称度变高，则应更换保护柱。 如果是分离柱导致的，应先按照柱说明书进行再生，去除可能存在的有机或无机污染物。 如果没有效果，则应该考虑更换色谱柱，尤其是在不对称度有不断增高的趋势的情况下。
总结
您可以通过多种方式评估色谱柱的性能并跟踪其使用寿命内的具体数据。 适当的维护可以延长分离柱的使用寿命，保护柱的作用也十分重要，我们建议您在任何时候都使用保护柱。更多关于色谱柱的信息，您可以查看我们其他相关的博客文章！
